Nhiệm vụ đề tài Đặt vấn đề nghiên cứu Giới hạn đề tài Tổng quan về hệ thống phanh trên ô tô Kết cấu hoạt động của hệ thống phanh khí nén Trình bày quy trình thi công mô hình hệ
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN Ô TÔ
Sơ đồ tổng thể hệ thống phanh khí nén xe 3 cầu
Hình 2 1: Sơ đồ hệ thống phanh khí nén
Hệ thống phanh khí nén cơ bản thường bao gồm các thành phần sau:
6 Van rơ le đơn 6A, Van rơ le kép 6B
Nguyên lí hoạt động hệ thống phanh khí nén
Phanh khí nén trong trạng thái đạp phanh:
Khi người lái đạp bàn đạp phanh khí nén, một lực được áp dụng lên cần đẩy để kích hoạt piston nén lò xo Cùng lúc này, van khí nén mở ra để cho phép khí nén từ bình chứa được phân phối đều tới bầu phanh Áp dụng lực này lên lò xo tạo ra một lực đẩy, làm xoay cam để tác động lên guốc phanh, ép chặt má phanh vào tang trống hoặc đĩa phanh, tạo ra lực ma sát với bánh xe Quá trình này dẫn đến
4 việc tốc độ quay giảm dần của bánh hoặc dừng hoàn toàn, tùy thuộc vào yêu cầu của người lái
Phanh khí nén trong trạng thái thôi phanh :
Khi người lái không đạp phanh, hệ thống phanh khí nén sẽ hoạt động theo cách sau: Lò xo của piston sẽ đẩy piston trở về vị trí ban đầu Van khí sẽ đóng kín để ngăn khí nén từ bình chứa chảy qua hệ thống và xả hết khí nén từ bầu phanh ra ngoài Lò xo trong bầu phanh sẽ đẩy cần đẩy và trục cam trở về vị trí không kích hoạt phanh Đồng thời, lò xo của guốc phanh sẽ kéo hai guốc phanh ra xa tang trống và bánh xe, cho phép bánh xe quay tự do mà không bị phanh lại.
Công dụng và yêu cầu
An toàn người lái và hành khách: Công dụng quan trọng nhất của hệ thống phanh là giúp người lái và hành khách an toàn trong mọi tình huống giao thông, bao gồm dừng lại ở tín hiệu đỏ, tránh tai nạn hoặc giảm tốc trong trường hợp khẩn cấp
Kiểm soát xe: Hệ thống phanh cho phép người lái kiểm soát xe trong các tình huống khác nhau, từ lái xe trên đường phố đông đúc đến điều khiển xe trên địa hình khó khăn Bằng cách điều chỉnh áp lực phanh, người lái có thể điều khiển tốc độ và hướng di chuyển của xe
Phanh trong tình huống khẩn cấp: Hệ thống phanh cung cấp khả năng phanh ngay lập tức trong tình huống cần thiết, như tránh va chạm, tránh nguy hiểm, hoặc giảm tốc độ đột ngột do tình huống bất ngờ xuất hiện
Phanh đường trơn: Trong điều kiện đường trơn, hệ thống phanh có thể giúp ngăn chặn bánh xe khóa và mất kiểm soát, đảm bảo rằng xe vẫn duy trì sự ổn định và an toàn
Tiết kiệm năng lượng: Một số hệ thống phanh hiện đại, như phanh tái tạo trên xe điện và hybrid, có khả năng tái chế năng lượng từ quá trình phanh để sử dụng lại cho các mục đích khác, giúp tăng hiệu suất năng lượng và giảm tiêu hao nhiên liệu
An toàn: Hệ thống phanh phải cung cấp khả năng dừng lại an toàn trong mọi tình huống giao thông, từ điều chỉnh tốc độ đến phanh ngay lập tức để tránh va chạm
Quãng đường phanh ngắn nhất: Hệ thống phanh cần cung cấp khả năng giảm tốc độ và dừng lại xe trên quãng đường ngắn nhất có thể, đặc biệt là trong các tình huống khẩn cấp Khả năng phanh ngắn nhất giúp giảm nguy cơ tai nạn và cung cấp thời gian phản ứng tối ưu cho người lái trong các tình huống bất ngờ trên đường
Hiệu suất: Hệ thống phanh cần có hiệu suất cao, giúp dừng lại xe một cách nhanh chóng và hiệu quả ngay cả ở tốc độ cao
Kiểm soát: Phanh cần cung cấp khả năng kiểm soát cho người lái, cho phép họ điều chỉnh áp lực phanh và tránh tình trạng bánh xe khóa Độ ổn định: Hệ thống phanh phải duy trì ổn định cho xe, ngăn chặn trượt bánh hoặc mất kiểm soát trong các điều kiện đường sá khó khăn Độ tin cậy: Hệ thống phanh phải làm việc đáng tin cậy trong mọi điều kiện, từ điều kiện thời tiết đến tình trạng bề mặt đường
Tuổi thọ: Các linh kiện của hệ thống phanh cần có tuổi thọ cao, đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động hiệu quả trong thời gian dài mà không cần sửa chữa thường xuyên
Tiết kiệm năng lượng: Một số hệ thống phanh cần cung cấp khả năng tiết kiệm năng lượng, như phanh tái tạo, để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của xe
Tiện ích và trải nghiệm lái xe: Hệ thống phanh cần cung cấp một trải nghiệm lái xe mượt mà và thoải mái, giúp người lái cảm thấy an tâm và tự tin khi điều khiển xe.
Chế độ phanh
Phanh chân (Service Brake): Chế độ này là phanh chính được sử dụng bằng cách nhấn vào bàn đạp phanh để giảm tốc hoặc dừng xe
Phanh tay (Parking Brake): Phanh tay trong hệ thống phanh khí nén được sử dụng để giữ xe đứng yên trên địa hình dốc hoặc trong trường hợp cần dừng lại một cách nhanh chóng
Phanh động (Engine Brake): Còn được gọi là phanh động học, chế độ này sử dụng sức mạnh của động cơ để giảm tốc độ xe mà không cần sử dụng phanh chân Phanh động thường được sử dụng trên đoạn đường dốc để giảm hệ thống phanh chân
Phanh khẩn cấp (Emergency Brake): Chế độ phanh này được kích hoạt trong trường hợp cần dừng xe ngay lập tức trong tình huống khẩn cấp Phanh khẩn cấp thường được kích hoạt bằng một cần gạt hoặc nút điều khiển đặc biệt
Phanh đỗ (Retarder Brake): Một số xe tải và xe buýt được trang bị phanh đổ, còn được gọi là retarder brake, để hỗ trợ phanh chân trong điều kiện đường dốc hoặc khi di chuyển ở tốc độ cao Phanh đổ hoạt động bằng cách tạo ra lực phanh từ chính hệ thống truyền động của xe.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống phanh khí nén
Hệ thống phanh khí nén cung cấp hiệu suất phanh tốt, đặc biệt là ở xe hơi và xe tải lớn Áp suất khí nén có thể tạo ra lực phanh lớn, giúp dừng xe một cách nhanh chóng và hiệu quả
Hệ thống phanh khí nén cho phép lái xe kiểm soát tốt hơn trên nhiều điều kiện đường khác nhau, bao gồm cả trên đường trơn trượt hoặc đường dốc
Hệ thống phanh khí nén thường có độ bền cao và ít bị hỏng hóc so với một số hệ thống phanh khác, như phanh thủy lực
Việc tháo lắp các khớp nối ống dẫn khí trong hệ thống phanh khí nén được thực hiện dễ dàng hơn so với hệ thống phanh thủy lực
Hệ thống phanh khí nén được thiết kế để đảm bảo xe vẫn dừng lại an toàn, ngay cả khi có sự rò rỉ khí nén Điều này làm cho hệ thống phanh khí nén trở nên an toàn hơn phanh thủy lực Trong trường hợp có rò rỉ khí nén ra bên ngoài, hệ thống sẽ tự động hãm lại
Hệ thống phanh khí nén có cấu trúc phức tạp hơn so với các hệ thống phanh khác như phanh thủy lực, điều này làm tăng chi phí sản xuất, bảo dưỡng và sửa chữa
Hệ thống phanh khí nén cần phải được bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả Bất kỳ sự cố nào trong hệ thống khí nén đều có thể gây nguy hiểm Áp suất phanh giữa các lần đạp phanh là khác nhau do sự thay đổi áp suất ở bình chứa khí nén.
Phân loại hệ thống phanh trên ô tô
Hệ thống phanh chính (phanh chân)
Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ)
Hệ thống phanh cơ khí
Hệ thống phanh khí nén
Hệ thống phanh thủy lực
Hệ thống phanh thủy lực trợ lực bằng áp thấp
Hệ thống phanh thủy lực trợ lực bằng khí nén
Hệ thống phanh thủy khí.
Các tiêu chí đánh giá hiệu quả quá trình phanh
2.7 Các tiêu chí đánh giá hiệu quả quá trình phanh
Thời gian phanh là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu suất của hệ thống phanh Thời gian phanh càng ngắn thì chất lượng phanh càng cao Biểu thức xác định thời gian phanh nhỏ nhất là:
Trong đó: v 1 : vận tốc của xe tại thời điểm bắt đầu phanh v 2 : vận tốc của xe tại thời điểm kết thúc phanh
𝜑: hệ số bám δ j : hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay
2.7.2 Gia tốc chậm dần khi phanh
Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh và là đại lượng đặc trưng cho mức độ giảm tốc độ của ô tô trong quá trình phanh Biểu tức xác định gia tốc chậm dần khi phanh lớn nhất: max
𝛿 𝑗 : Hệ số tính đến ảnh hưởng của các trọng khối quay của ô tô j pmax : Gia tốc chậm dần khi phanh lớn nhất
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá hiệu suất phanh của ô tô vì quãng đường phanh cho phép người lái dự đoán được vị trí xe sẽ dừng trước chứng ngại vật mà họ phải xử trí giúp tránh khỏi tai nạn khi người lái xe phanh ở tốc độ cao Trong tính năng kỹ thuật của ô tô, nhà sản xuất cho biết quãng đường phanh của ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định So với các chỉ tiêu khác thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe có thể nhận thức được một cách trực quan, dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử lý tốt trong khi phanh ôtô trên đường Biểu thức xác định quãng đường phanh nhỏ nhất:
Trong đó: v 1 : Vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh
: Hệ số bám δ j : Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay
2.7.4 Lực phanh và lực phanh riêng
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu suất của hệ thống phanh Chúng thường được đo và đánh giá tốt nhất khi thử nghiệm phanh ô tô trên bàn thử. p p b b pr
𝑀 𝑝 : Momen phanh cơ cấu phanh
𝑟 𝑏 : Bán kính tính toán bánh xe
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN
Hệ thống cung cấp khí nén
Công dụng: Máy nén khí được sử dụng để nén khí và tăng áp suất của nó, tạo ra một nguồn cung khí nén có thể được áp dụng cho nhiều mục đích khác nhau Công nghệ máy nén khí thường sử dụng một cơ chế hoặc hệ thống để hấp thụ không khí từ môi trường, sau đó nén nó và đẩy ra ngoài để tạo ra áp suất cao hơn
Hình 3 1: Cấu tạo máy nén khí
Piston di chuyển xuống tạo ra một lực hút chân không, mở van nạp để cho phép không khí được hút qua bộ lọc và nạp vào xi lanh Khi piston bắt đầu di chuyển lên, không khí bị nén đột ngột khi piston chuyển từ trạng thái hút sang trạng thái nén, tạo ra sự thay đổi áp suất và đẩy van nạp trở lại vị trí ban đầu dưới tác động của lò xo Piston tiếp tục di chuyển lên, nén không khí đến khi áp suất đủ cao để đẩy van xả mở, lần này cho phép khí nén vào bình chứa
Khi piston đạt đến điểm cao nhất và bắt đầu di chuyển xuống, lò xo hồi đưa van nạp trở lại vị trí ban đầu, ngăn không khí nén quay trở lại trong xi lanh Chu trình này lặp lại để tạo ra quá trình nạp và nén khí
Khi áp suất trong bình chứa cao hơn so với áp suất được thiết lập bởi bộ điều áp, bộ điều áp cho phép không khí chảy từ bình chứa qua nó đến không gian dưới piston không tải, mở van đầu vào liên tục Quá trình này tạo ra sự thông khí liên tục giữa xi lanh máy nén và cửa nạp, khiến cho máy nén hoạt động ở chế độ không tải
Khi áp suất không khí từ bình chứa giảm dưới mức áp suất được cài đặt bởi bộ điều áp, lò xo sẽ đẩy piston không tải trở lại vị trí ban đầu và đóng van đầu vào Hành động này giúp máy nén tiếp tục hoạt động ở chế độ tải
Hình 3 4: Máy nén chạy chế độ không tải
Công dụng: điều tiết hoạt động của máy nén khí ( có tải hoặc không tải)
Hình 3 5: Cấu tạo bộ điều áp
Máy nén chạy không tải: khi áp suất bình chứa đạt khoảng 8kg/cm2 lực tác dụng vào pit tông màu đỏ thắng lực lò xo nên pit tông đi lên nối thông lỗ bình chứa với lỗ không tải
Máy nén chạy có tải: khi áp suất bình chứa < 6kg/cm2 Áp suất khí nén vào pit tông màu đỏ không thắng lực lò xo nên pit tông đi xuống nối thông lỗ xả với lỗ không tải
Hình 3 6: Nguyên lí hoạt động van điều áp
Công dụng: Bình chứa khí nén giữ khí nén dự trữ để đảm bảo nguồn cung cấp liên tục cho các thiết bị hoặc hệ thống sử dụng khí nén Điều này giúp ổn định áp suất trong hệ thống và ngăn chặn sự gián đoạn trong hoạt động khi áp suất từ máy nén không đủ cung cấp ngay lập tức
Hình 3 7: Cấu tạo bình chứa
Trước khi máy nén khí hoạt động, bình chứa khí nén không chứa không khí Khi máy nén khí được kích hoạt, khí nén được nén và chuyển vào bình chứa thông qua đường dẫn cung cấp
Khi khí nén được đưa vào bình chứa, nó sẽ làm phủ đầy phần ruột của bình với mức áp lực tối đa của bình Khi đạt đến mức áp suất định mức của bình, rơ-le sẽ tự động ngắt và dừng quá trình nạp khí nén Trong trường hợp áp lực vượt quá mức quy định, van an toàn sẽ hoạt động để xả khí ra bên ngoài Điều này giữ cho áp suất trong bình luôn trong phạm vi an toàn và ngăn chặn nguy cơ bùng nổ hoặc hỏng hóc
Sau khi nạp đủ khí, bình tích khí nén sẽ cung cấp khí cho các thiết bị sử dụng khí nén Khi lượng khí nén trong bình đã được tiêu hao, rơ-le của máy nén khí sẽ kích hoạt lại, bắt đầu một chu trình mới để nạp khí nén vào bình Điều này đảm bảo rằng nguồn cung cấp khí nén luôn sẵn sàng và liên tục cho hệ thống và thiết bị sử dụng khí nén
Công dụng: Van an toàn giữ cho áp suất trong bình luôn trong phạm vi an toàn và ngăn chặn nguy cơ bùng nổ hoặc hỏng hóc nếu như van điều áp bị hỏng và không đưa máy nén về chế độ không tải
Hình 3 8: Cấu tạo van an toàn
Van này được trang bị một viên bi kèm theo lò xo lực Khi áp suất trong bình chứa vượt quá mức quy định, van sẽ cho phép khí thoát ra khỏi bình chứa vào không khí bên ngoài Quyết định về việc mở van phụ thuộc vào lực của lò xo Thông thường, van an toàn sẽ mở ở mức áp suất 10,5 kg/cm2 Khi áp suất trong hệ thống tiệm cận mức này, áp suất sẽ nén lò xo, đẩy viên bi rời khỏi bệ đỡ, cho phép không khí với áp suất cao thoát ra ngoài qua lỗ thoát Khi áp suất trong bình giảm xuống gần 9,5 kg/cm2, lò xo sẽ đẩy viên bi trở lại đúng vị trí, ngăn chặn lối thoát của không khí Cần lưu ý rằng không phải tất cả các van an toàn đều có khả năng giảm áp bằng tay
Hình 3 9: Nguyên lí hoạt động của van an toàn
Công dụng: Van này được lắp đặt giữa bình chứa và máy nén, chỉ cho phép dòng khí chuyển động theo một hướng duy nhất, ngăn chặn dòng khí trở lại máy nén
Hình 3 10: Cấu tạo van một chiều
Thiết kế của van bao gồm một lò xo lực Khi áp suất tại đầu vào vượt quá lực của lò xo, bi của van sẽ được nâng lên khỏi bệ, cho phép khí nén chạy qua van và tiếp tục lưu thông tới lỗ xả Tuy nhiên, khi áp suất đầu ra bắt đầu cao hơn áp suất đầu vào (bao gồm áp suất từ lò xo), van một chiều sẽ đóng lại, ngăn chặn khí chảy ngược từ bình chứa quay trở lại máy nén Điều này đảm bảo rằng chỉ có dòng khí nén đi một chiều từ máy nén tới bình chứa, và ngăn chặn sự trở lại của khí nén từ bình chứa tới máy nén
3.1.6 Đồng hồ đo áp suất khí nén
Hệ thống điều khiển
Công dụng: Tổng phanh là một thành phần không thể thiếu của hệ thống phanh trên mọi loại xe, đóng vai trò quan trọng trong việc người lái xe có thể kiểm soát hiệu suất phanh của xe một cách chính xác và an toàn
Hình 3 14: Cấu tạo của tổng phanh
1 Chụp che bụi; 2 Lò xo hồi vị piston trên; 3 Vòng hãm đế van dưới; 4 Piston dưới; 5
Lò xo hồi vị van dưới; 6 Thân van dưới; 7 Van xả khí; 8 Đế đỡ lò xo hồi vị van dưới; 9 Van dưới; 10 Lò xo hồi vị piston dưới; 11 Lò xo hồi vị van trên; 12 Van trên; 13 Lò xo đỡ trục xuyên tâm; 14 Lò xo ép piston trên; 15 Piston trên; 16 Thân van trên; 17 Nắp van phanh; 18 Vít điều chỉnh; 19 Cốc ép; 20 Chốt tỳ; 21 Con lăn; 22 Bàn đạp phanh
Lò xo hồi vị van dưới (5) và lò xo hồi vị van trên (11) đẩy van dưới (9) và van trên (12) đóng cửa nạp Khi đó, khí cấp đến hai cửa P1, P2 bị giữ lại Cửa ra B1, B2 được kết nối với không khí bên ngoài thông qua lỗ xuyên tâm trong piston
Con lăn (20) di chuyển xuống, đẩy cốc ép (19) và piston trên (15) thông qua miếng đệm lò xo ép piston trên Khi đế piston trên (15) hạ xuống và chạm vào van trên (12), nó mở van đó và đóng cửa thông với không khí bên ngoài Lúc này, khí nén từ cửa P1 được kết nối với B1
Khi áp lực từ bàn đạp mất đi, các lò xo hồi vị giúp cốc ép (19) trở về vị trí ban đầu Đồng thời, piston (15) và piston (4) di chuyển lên nhờ vào các lò xo hồi vị (2) và (11), đóng các van khí nén và mở cửa để B1, B2 thông hơi với không khí bên ngoài
3.2.2 Van cấp và xả nhanh
Công dụng: Van này cũng thường được sử dụng để nạp nhanh không khí vào các bầu phanh khi phanh, và xả nhanh không khí ra khỏi bầu phanh khi nhả phanh
Hình 3 18: Van cấp và xả nhanh
Khi đạp phanh: Khí nén từ bình chứa được đẩy qua đường A, làm nén lò xo (3) xuống và đóng đường thông giữa không khí bên ngoài với các bầu phanh Đồng thời, van (6) được mở để cấp khí nén nhanh chóng đến các bầu phanh thông qua các đường B và C, thực hiện quá trình phanh bánh xe
Khi nhả phanh: Khi áp suất ở đầu vào giảm, lò xo (3) trở về vị trí ban đầu, đẩy van (6) về vị trí ban đầu và mở đường thông giữa các bầu phanh với không khí bên ngoài Quá trình này thực hiện việc xả nhanh khí ra ngoài từ các bầu phanh
Công dụng: Khoảng cách từ tổng phanh đến các bầu phanh xa dẫn đến việc thời gian để khí nén cấp cho các bầu phanh tăng lên, gây ra hiện tượng trễ khi phanh Để khắc phục tình trạng này, người ta thường gắn thêm van rơ-le trước bầu phanh
Hình 3 19: Cấu tạo van relay
Khi không phanh: Khí nén từ tổng phanh chưa tới van phanh A Van nạp ở trạng thái đóng Khí nén ở bình khí E chưa đi buồng D.Đồng thời lúc này ty van không tiếp xúc với đế van làm cho buồng D thông với cửa xả giúp khí nén được xả ra sau quá trình phanh
Khi rà phanh: Khí nén được cấp xuống buồng A không phải là tối đa Trong trường hợp này, piston của van di chuyển xuống, làm cho ty van di chuyển xuống và chặn kín đế van, đồng thời đẩy van nạp xuống để buồng E thông với buồng D và cung cấp khí nén cho bầu phanh hoạt động Đường a được thiết kế để trích một lượng khí nén từ buồng D đến buồng B, tạo ra lực đối kháng kết hợp với lò xo đẩy piston lên một đoạn Khi đó, van nạp và ty van cũng di chuyển lên sao cho van nạp đóng kín buồng E và ty van ép vào đế van Kết quả là áp suất trong buồng D được duy trì ổn định, giúp lái xe có thể rà phanh một cách hiệu quả
Khi phanh khẩn cấp: Khi khí nén được cấp tối đa vào buồng A, làm ép piston và ty van di chuyển xuống, ty van đẩy van nạp xuống đến vị trí tối đa Khi đó, khí nén từ buồng E được cấp cho buồng D ở mức tối đa, giúp lái xe thực hiện quá trình phanh khẩn cấp một cách hiệu quả và an toàn
Công dụng: Đối với xe 3 cầu để an toàn cho hệ thống phanh khi gặp sự cố 1 đường khí nén bị rò hơi thì luôn luôn xe vẫn phanh được 2 cầu Đó là cầu trước và cầu sau hoặc cầu giữa và cầu sau
Hình 3 20: Cấu tạo van relay kép
Khi piston sơ cấp (trên) hoạt động:
Khí nén sẽ được cấp vào đường tín hiệu Control Port 41, tác dụng lực đẩy khiến piston trên cùng ty van đi xuống Khi này ty van sẽ tác động lên van nạp làm đóng cửa xả và mở van nạp Khí nén chờ từ bình chứa Reservoir Port 11 thông với cửa ra Delivery Port 22 đến bầu phanh sau Các bánh xe cầu sau được phanh lại
Khi piston (thứ cấp) dưới hoạt động:
Khí nén sẽ được cấp vào đường tín hiệu Control Port 42, qua đó tác dụng lực đẩy khiến piston dưới cùng van nạp đi lên Khi này ty van sẽ tác động làm đóng cửa xả và mở van nạp Khí nén chờ bình chứa Reservoir Port 11 sẽ thông với cửa ra Delivery Port 22 đến bầu phanh sau Các bánh xe cầu sau được phanh lại
Khi piston trên và piston dưới cùng hoạt động:
Cơ cấu chấp hành
Công dụng: Bầu phanh bánh xe được cấu tạo giống như một xi lanh có thể tác động một chiều Vỏ của bầu phanh được gắn chặt vào vỏ cầu, và đòn đẩy tựa chặt lên piston đẩy, di chuyển để điều khiển cam quay Nhiệm vụ chính của bầu phanh bánh xe là tạo ra lực bằng khí nén để đẩy đòn đẩy làm xoay cam quay trong cơ cấu phanh
Hình 3 27: Cấu tạo bầu phanh đơn
Hình 3 28: Nguyên lý hoạt động bầu phanh đơn
Khi phanh: Áp suất từ lỗ nạp được đưa vào buồng bên trái của bầu phanh để tạo áp lực khí nén Áp lực này đẩy màng ngăn lên cơ cấu đũa đẩy xoay cam thực hiện hệ thống phanh cho bánh xe
Khi thôi phanh: Với tác động của lò xo hồi vị và cơ cấu đũa đẩy, đẩy màng ngăn về vị trí ban đầu Khí nén ở khoang trên theo đường ống quay về lỗ nạp thoát ra ngoài, kết thúc quá trình phanh
Hình 3 29: Cấu tạo bầu phanh kép
1 Đòn đẩy; 2 Lò xo hồi vị; 3 Vỏ; 4 Màng cao su; 5 Piston tích năng 6 Lò xo tích năng; 7 Xy lanh tích năng; 8 Ốc điều chỉnh; 9 Ống đẩy; 10 Đường thông khí; P.Khoang hồi vị; Q Khoang nhả phanh; T Khoang chứa lò xo; S Khoang điều khiển phanh
Khi không phanh: Khí nén được đẩy vào buồng Q thông qua cửa B Áp lực từ khí nén tác động lên piston tích năng (5), vượt qua lực phanh của lò xo tích năng (6), khiến piston dịch chuyển về phía bên phải của lò xo hồi vị (2) Quá trình này đẩy màng cao su (4) sang phía bên phải, kích hoạt cam quay của cơ cấu phanh trở lại vị trí ban đầu Kết quả, bánh xe không bị khóa lại và có thể tiếp tục quay
Hình 3 31: Khi phanh bằng phanh chân
Khi phanh bằng phanh chân: Không khí được cấp tới buồng S thông qua cửa A, đồng thời, không khí nén cũng được cung cấp đến khoang Q Bằng cách
29 tạo áp lực, màng cao su (4) được đẩy sang phía trái, kích hoạt cam quay của cơ cấu phanh và kích hoạt hệ thống phanh bánh xe
Hình 3 32: Khi phanh bằng phanh tay
Khi phanh bằng phanh tay: Khí nénd dược xã từ buồng Q qua cửa B ra khí trời Lò xo tích năng (6) đẩy piston tích năng (5), ống đẩy (9), màng cao su (4) và đòn đẩy (1) sang bên trái thực hiện quá trình phanh bánh xe
Công dụng: Cơ cấu phanh khí nén chuyển đổi năng lượng từ khí nén thành lực phanh, tạo ra áp lực cần thiết để nén các bộ phận phanh và tạo ra ma sát giữa trống phanh và guốc phanh để giảm tốc độ hoặc dừng lại phương tiện
Hình 3 33: Cấu tạo cơ cấu phanh
Khi chưa phanh: Các lò xo hồi vị được sử dụng để kéo guốc phanh vào bên trong, trống quay cùng chiều với bánh xe
Khi phanh: Dưới tác dụng của áp suất khí nén bên trong bầu phanh, lực đẩy của bầu phanh tác động lên cam xoay và đẩy guốc phanh sang hai bên, tạo ra sự ép sát của bố phanh Điều này làm cho guốc phanh tiếp xúc chặt với trống phanh, tạo ra ma sát, dần dần làm giảm tốc độ của xe cho đến khi nó dừng lại
Công dụng: Đòn xoay được giao nhiệm vụ biến đổi lực dọc từ thanh đẩy của bầu phanh thành mô-men xoắn, từ đó xoay trục cam chữ S trong cơ cấu phanh Khi má phanh mòn, guốc phanh cần phải di chuyển xa hơn để tạo ra lực phanh tương tự như trước Để đảm bảo hiệu suất phanh, các bộ điều chỉnh độ chùng được sử dụng để giảm độ chùng này khi má phanh mòn đi Nếu không điều chỉnh được độ chùng, thanh đẩy của bầu phanh sẽ phải di chuyển xa hơn để tạo ra lực phanh tương tự như ban đầu, dẫn đến thời gian trễ trước khi các khoang khí có thể nạp đủ không khí để guốc phanh bắt đầu cọ xát với trống phanh
Trong thực tế, hai loại bộ điều chỉnh thường được sử dụng: bộ điều chỉnh độ chùng thủ công cần phải được điều chỉnh định kỳ và bộ điều chỉnh độ chùng tự động để duy trì sự điều chỉnh phù hợp khi phanh được sử dụng
3.3.3.1 Đòn xoay điều chỉnh thủ công
Hình 3 34: Cấu tạo đòn xoay điểu chỉnh thủ công
Khi phanh, không nên để góc giữa thanh đẩy và đòn xoay vượt quá 90 độ Trong trường hợp của đòn điều chỉnh bằng tay, đai ốc vít được xoay cho đến khi má phanh tiếp xúc với trống, sau đó được nhả lại một vòng Một thiết bị khác, có thể là vòng đệm lò xo, được gắn ở đầu đai ốc vít và được xiết cho đến khi chìa khóa bắt đầu trượt trên đầu đai ốc Loại đòn điều khiển này được gọi là đòn điều khiển khóa chủ động
Bên cạnh đó, còn có loại đòn điều khiển sử dụng bi một chiều bên trong lò xo lực để khóa góc điều chỉnh và cần phải được tháo ra để điều chỉnh khe hở Loại này còn được gọi là đòn điều khiển rãnh bi
3.3.3.2 Đòn xoay điều khiển tự động
Hình 3 35: Cấu tạo đòn xoay điều khiển tự động
Khi phanh được kích hoạt, bộ điều chỉnh độ chùng tạo ra một lực nâng, đẩy liên kết làm quay bánh răng trụ theo chiều kim đồng hồ Quá trình này dẫn đến việc vòng quay này được siết chặt cho đến khi lực tiếp xúc với guốc phanh tăng cường lực cản trên bánh răng sâu Sự gia tăng này làm cho lò xo ly hợp trượt, từ đó lực siết chặt giảm đi khi đã tiếp xúc
Khi phanh được nhả ra, lò xo chống quay ngược lại ngăn trục côn quay ngược, đồng thời lò xo ly hợp trượt khi bộ điều chỉnh độ chùng trở lại vị trí ban đầu Lò xo ly hợp và lò xo chống quay ngược được quấn ngược chiều nhau, giải thích vì sao cả hai lò xo bám và trượt theo hướng ngược nhau Cả hai lò xo đều có thể được điều chỉnh bằng tay Đôi khi, bộ điều chỉnh độ chùng tự động có thể được điều chỉnh quá mức, dẫn đến việc guốc phanh bị kẹt, làm tăng lực tác động lên má phanh quá mức và gây hỏng nhiệt cho các bộ phận phanh Do đó, hầu hết các bộ điều chỉnh độ chùng tự động có khả năng điều chỉnh thủ công tương tự như bộ điều chỉnh bằng tay
QUY TRÌNH PHÁT HIỆN HƯ HỎNG, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG
Những hư hỏng của cơ cấu phanh
4.1.1 Phanh bị rung hoặc kêu lớn
Hiện tượng: Tiếng kêu, rung không bình thường khi phanh được sử dụng, đạp phanh càng mạnh, tiếng ồn càng tăng
Nguyên nhân: Đĩa phanh hoặc bố phanh mòn hoặc không đồng đều, van phanh không hoạt động đúng cách, hoặc cặn bẩn giữa các bộ phận phanh
4.1.2 Mất cảm giác bàn đạp phanh
Hiện tượng: Bàn đạp phanh trở nên mềm mại hoặc nhấn xuống quá dễ dàng
Nguyên nhân: Mất áp suất trong hệ thống phanh, van phanh không hoạt động đúng cách, hoặc đĩa phanh/bố phanh mòn
4.1.3 Xe bị kéo lệch về một bên khi phanh
Hiện tượng: Xe không dừng lại đồng đều và thay vào đó, nó bắt đầu di chuyển về một hướng nhất định, thường là về phía một bên cụ thể
Nguyên nhân: Đĩa phanh hoặc bố phanh mòn không đồng đều Áp suất lớp và độ mòn của hai bánh xe phải và trái không giống nhau
Hiện tượng: Hiện tượng phanh bó cứng xảy ra khi bạn áp dụng phanh và cảm thấy bàn đạp phanh cứng lại một cách đột ngột và không linh hoạt như bình thường Điều này làm giảm khả năng điều khiển xe và tăng nguy cơ mất kiểm soát
Nguyên nhân: Các bộ phận của hệ thống phanh như đĩa phanh, bố phanh, piston hoặc trục má phanh có thể bị hỏng hoặc mòn quá mức, gây ra hiện tượng phanh bó cứng khi sử dụng.
Kiểm tra cơ cấu phanh
4.2.1 Kiểm tra bên ngoài cơ cấu phanh
Xem xét xem có dấu hiệu mòn, trầy xước hoặc biến dạng nào trên bề mặt của đĩa phanh hoặc bố phanh không
Kiểm tra cả hai bên của mỗi đĩa và bố phanh để đảm bảo đồng đều và không có sự mòn không đối xứng
Kiểm tra ống dẫn và ống phanh từ bình chứa khí nén đến các bộ phận phanh để xem có dấu hiệu của rò rỉ hoặc hỏng hóc không
Kiểm tra hiệu quả của bàn đạp phanh và cần thử kéo phanh tay Nếu phanh không có hiệu quả, cần tiến hành sửa chữa kịp thời cơ cấu phanh
4.2.2 Kiểm tra cơ cấu phanh khi vận hành
Kiểm tra cảm giác khi sử dụng phanh Nếu cảm thấy bàn đạp phanh cứng và không linh hoạt, có thể có vấn đề với cơ cấu phanh
Thực hiện một thử nghiệm dừng lại an toàn ở tốc độ thấp Xem xét xem xe dừng lại một cách đồng đều và an toàn không Nếu có bất kỳ trở ngại hoặc cảm giác không bình thường nào, có thể cần kiểm tra cơ cấu phanh
Lắng nghe và quan sát xem có tiếng ồn lạ hoặc rung không bình thường nào khi sử dụng phanh Tiếng kêu hoặc rung có thể là dấu hiệu của một vấn đề trong cơ cấu phanh
Kéo phanh tay và quan sát xem có phản ứng như mong đợi không Nếu không có hiệu ứng hoặc phanh tay cảm thấy không đúng, có thể cần kiểm tra cơ cấu phanh
Kiểm tra áp lực phanh bằng thiết bị đo áp lực phanh hoặc thông qua hệ thống cảm biến trên xe Áp lực phanh không đủ có thể là một dấu hiệu của một vấn đề trong cơ cấu phanh.
Sửa chữa cơ cấu phanh
Hư hỏng: Mòn hoặc bị trầy xước, thép phanh bị biến dạng hoặc vênh, nứt và mòn lắp chốt lệch tâm
Kiểm tra: Sử dụng thước cặp để đo độ mòn của lỗ theo tiêu chuẩn kỹ thuật, và sử dụng kính phóng đại để quan sát các vết nứt trên bề mặt bên ngoài của guốc phanh
Khi guốc phanh bị mòn, lỗ lắp chốt lệch tâm và có nứt, có thể tiến hành hàn đắp và gia công lại để khắc phục
Nếu chốt và cam bị mòn và lệch tâm, sau khi hàn đắp, có thể gia công lại để đảm bảo kích thước ban đầu
Trong trường hợp lò xo bị gãy hoặc yếu, cần thay thế bằng loại lò xo mới và đúng kích thước
Hư hỏng: Má phanh có thể bị nứt hoặc biến dạng do sự va đập hoặc nhiệt độ cao quá mức, làm giảm khả năng hoạt động của hệ thống phanh
Kiểm tra: Sử dụng thước cặp để đo độ mòn của má phanh (độ mòn không được nhỏ hơn 2mm), sau đó sử dụng bột màu để bôi lên tang trống và rà lên bề mặt tiếp xúc
34 giữa má phanh và tang trống phanh Sử dụng kính phóng đại để kiểm tra các vết nứt trên bề mặt
Hình 4 1: Kiểm tra cơ cấu phanh a) Kiểm tra mòn má phanh b) Kiểm tra diện tích tiếp xúc của má phanh
Nếu má phanh bị mòn và vênh, bạn cần tiến hành tiện láng để loại bỏ vênh Nếu má phanh bị nứt và mòn nhiều, cần phải thay má phanh mới
Nếu các đinh tán bị đứt hoặc lỏng, chúng cần phải được thay thế
4.3.3 Chốt lệch tâm, cam lệch tâm và lò xo:
Hư hỏng: Mòn chốt lệch tâm và cam lệch tâm, lò xo bị gãy hoặc bị yếu
Kiểm tra: Sử dụng thước cặp để đo độ mòn của các chốt lệch tâm, cam lệch tâm và lò xo so với tiêu chuẩn kỹ thuật
Khi chốt lệch tâm và cam lệch tâm bị mòn, bạn có thể thực hiện việc hàn đắp và gia công để khôi phục lại kích thước và hình dạng ban đầu của chúng Đối với lò xo guốc phanh bị mòn, cần phải thay thế bằng loại lò xo mới và đúng loại để đảm bảo hiệu suất phanh tốt nhất
4.3.4 Mâm phanh và tang trống
Hư hỏng : Mân phanh và tang trống bị mòn, nứt hoặc biếng dạng
Kiểm tra : Sử dụng thước cặp và đồng hồ so để đo độ mòn và đo vênh của mâm phanh và tang trống, so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật
Hình 4 2: Kiểm tra tang trống
Nếu tang trống bị mòn và vênh, cần thực hiện việc tiện láng để loại bỏ vênh Trong trường hợp mòn nhiều và có nứt, phải thay thế tang trống mới Đối với mâm phanh bị nứt, có thể thực hiện việc hàn đắp và sau đó sửa nguội Trong trường hợp bị vênh, cần tiến hành nắn chỉnh để loại bỏ vênh
Hư hỏng: Trục răng và cam tác động mòn, và vành răng của chạc xoay và trục điều chỉnh cũng bị mòn
Kiểm tra: Sử dụng thước cặp để đo độ mòn của cam tác động và sử dụng dưỡng chuyên dùng để đo độ mòn của trục răng và vành răng của chạc xoay, sau đó so sánh kết quả đo với tiêu chuẩn kỹ thuật
Khi cam tác động và trục bị mòn, có thể thực hiện việc hàn đắp và gia công để khôi phục lại kích thước và hình dạng ban đầu của chúng Đối với chạc xoay và trục điều chỉnh bị mòn, có thể thực hiện việc hàn đắp và gia công lại hoặc thay thế toàn bộ cụm chi tiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.
Bảo dưỡng cơ cấu phanh
Thực hiện tháo rời và lắp đặt với sự thành thạo, tuân thủ đúng quy trình và yêu cầu kỹ thuật
Có khả năng nhận dạng các bộ phận trong cơ cấu phanh một cách chính xác
Sử dụng các dụng cụ phù hợp và chính xác cho công việc
36 Đảm bảo an toàn cho bản thân và người khác trong quá trình tháo rời và lắp đặt
Tổ chức nơi làm việc một cách khoa học, sạch sẽ, ngăn nắp và gọn gàng để tối ưu hóa hiệu suất làm việc
Thiết bị kiểm tra áp suất của hệ thống phanh
Dụng cụ cần thiết để tháo lắp các bộ phận của cơ cấu phanh
Khay chứa dụng cụ và các chi tiết liên quan
Giá nâng để nâng cầu xe, kích nâng và gỗ chèn để cố định lốp xe Đồng hồ so và đồng hồ đo áp suất
Pan me, thước cặp và căn lá để đo và kiểm tra kích thước
Dụng cụ làm sạch như giẻ và giấy nhám
Nhiên liệu rửa và dầu mỡ để bảo dưỡng và bôi trơn
Các bộ phận như má phanh, đinh tán, các van khí nén, lò xo và các joăng đệm
Tài liệu hướng dẫn về các quy trình và yêu cầu kỹ thuật cho việc sửa chữa cơ cấu phanh
Khu vực làm việc cho nhóm học viên đảm bảo đủ diện tích, có ánh sáng và thông gió tốt
4.4.3 Quy trình tháo lắp cơ cấu phanh trên ô tô
Quy trình tháo cơ cấu phanh:
Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và nơi làm việc:
Chuẩn bị bộ dụng cụ tay nghề cần thiết cho quá trình tháo lắp
Sử dụng kích nâng và giá kê để nâng và cố định xe
Bước 2: Làm sạch bên ngoài cụm cơ cấu phanh:
Sử dụng bơm nước áp suất cao và phun nước rửa để loại bỏ cặn bẩn dưới gầm xe
Sử dụng bơm hơi và khí nén để thổi sạch cặn bẩn và nước dính bên ngoài cụm cơ cấu phanh
Bước 3: Tháo bánh xe và moayơ:
Tháo các đai ốc hãm bánh xe
Tháo lò xo và các bộ phận phanh
Tháo chốt và cam lệch tâm
Bước 5: Tháo cụm cam tác động:
Tháo trục và cam tác động
Tháo các đai ốc hãm
Bước 7: Làm sạch chi tiết và kiểm tra:
Làm sạch các chi tiết
Kiểm tra tình trạng và hoạt động của từng chi tiết
Quy trình lắp cơ cấu phanh: Lắp đặt theo thứ tự ngược lại so với quy trình tháo
(sau khi đã thực hiện sửa chữa, thay thế và làm sạch, thổi khô các chi tiết hư hỏng)
Các chú ý: Đảm bảo kê kích và chèn lốp xe an toàn khi làm việc dưới gầm xe
Kiểm tra và tra mỡ bôi trơn cho các chi tiết như cam trục và cam tác động, chốt lệch tâm, chốt xoay
Thực hiện thay thế các chi tiết theo định kỳ bảo dưỡng như má phanh, lò xo,
Lắp đặt các chi tiết của cơ cấu phanh vào vị trí đúng Điều chỉnh cụm cam tác động và khe hở của má phanh để đảm bảo hoạt động hiệu quả
Bước 1 Chuẩn bị dụng cụ và nơi làm việc:
Chuẩn bị bộ dụng cụ tay tháo lắp cơ cấu phanh và các dụng cụ chuyên dùng như dụng cụ tháo lò xo, chốt lệch tâm
Sử dụng kính phóng đại để kiểm tra chi tiết nhỏ
Chuẩn bị mỡ bôi trơn, dầu phanh và dung dịch rửa
Tháo rời và làm sạch các chi tiết cơ cấu phanh: tháo cơ cấu phanh trên ô tô và tháo rời các chi tiết
Sử dụng dung dịch rửa, bơm hơi và giẻ sạch để làm sạch và khô bên ngoài các chi tiết
Bước 2 Kiểm tra các chi tiết:
Kiểm tra bên ngoài các chi tiết như cụm cam tác động, tang trống, má phanh, các đinh tán và xi lanh
Bước 3 Lắp và bôi trơn các chi tiết:
Tra mỡ bôi trơn cho cụm cam tác động và chốt lệch tâm
Lắp đặt các chi tiết vào vị trí
Bước 4 Điều chỉnh cơ cấu phanh: Điều chỉnh khe hở của má phanh Điều chỉnh trục cam tác động
Bước 5 Kiểm tra tổng hợp và vệ sinh công nghiệp:
Vệ sinh dụng cụ và khu vực làm việc sạch sẽ, gọn gàng, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho quá trình bảo dưỡng và sửa chữa
Khi làm việc, hãy đảm bảo kê kích và chèn lốp xe một cách an toàn
Kiểm tra và quan sát kỹ các chi tiết để phát hiện nứt và chỗ hỏng ren
Sử dụng dụng cụ đúng loại và vặn chặt đủ lực theo quy định
Thay thế các chi tiết theo định kỳ và nếu chúng bị hư hỏng Điều chỉnh cơ cấu phanh theo yêu cầu kỹ thuật
Trước khi lắp đặt, cần cạo rà bề mặt tiếp xúc của má phanh với tang trống để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu
4.4.5 Điều chỉnh cơ cấu phanh
Kiểm tra khe hở cơ cấu phanh:
Khi thực hiện, hãy đảm bảo kê kích bánh xe và kiểm tra độ dơ của ổ bi bánh xe
Thực hiện việc đo khe hở của má phanh thông qua lỗ trên tang trống và so sánh với tiêu chuẩn cho phép (hoặc quay bánh xe mà không nghe tiếng ồn nhẹ)
Khi đạp phanh, đo hành trình bàn đạp phanh và đo hành trình dịch chuyển của cần đẩy bầu phanh bánh xe
Hình 4 3: Kiểm tra và điều chỉnh khe hở cơ cấu phanh a) Điều chỉnh khe hở má phanh b) Điều chỉnh trục cam tác động Điều chỉnh:
Xoay chốt lệch tâm và cam lệch tâm của guốc phanh cho đến khi đạt khe hở phía dưới và phía trên giữa má phanh và tang trống đúng theo yêu cầu kỹ thuật
Xoay trục điều chỉnh trục cam tác động như sau: đầu tiên, kích nâng bánh xe và đạp phanh để tạo ra một hành trình từ 12 đến 22 mm Tiếp theo, điều chỉnh trục điều chỉnh để cơ cấu phanh hãm chặt bánh xe mà không cho nó quay Sau đó, điều chỉnh lại trục điều chỉnh ngược lại để bánh xe có thể quay một cách nhẹ nhàng và dừng lại, để có thể đo khoảng di chuyển của cần đẩy bầu phanh tương ứng, trong khoảng từ 20 đến 40 mm
Sửa chữa hệ thống bầu phanh
Nếu bạn cần thay màng phanh đỗ hoặc phanh chính mà không cần tháo ra khỏi xe, hãy tuân theo các bước sau đây
Lưu ý rằng, nên thay màng phanh mỗi khi đã chạy được 6 tháng hoặc 80.000 km Khi áp lực lò xo đạt đến mức nhất định, phanh chính sẽ tự động kích hoạt phanh do áp lực lò xo
Hình 4 4 Thay màng bầu phanh
Bắt đầu bằng việc nới lỏng kẹp phần đáy của phanh chính sau khi đã giữ lò xo phanh đỗ một cách thủ công
Thay thế màng phanh chính sau khi đã tháo ra buồng phanh
Sử dụng dung dịch làm sạch để đánh bóng mặt trong của vỏ bộ tiếp hợp
Tiến hành kiểm tra các chi tiết như thanh đẩy, lò xo, vỏ, thanh đẩy và đĩa của bộ tiếp hợp
Thay thế những chi tiết nào bị mòn hoặc hư hỏng
Lắp màng mới và thay kẹp để cốt lắp được dễ dàng và sau đó xiết chặt bu-lông kẹp với lực từ 25 đến 33 Nm Tiếp theo, nén áp suất vào lò xo và buồng chính và kiểm tra xem giữa kẹp và ốc tán có rò không Nếu có, chỉ rò hơi ở phần phanh chính Cuối cùng, đo lại lực xiết kẹp
Bảng 4 1: Bảng trình tự tháo Ống phanh: tháo ống phanh ra khỏi đầu khung và gắn vào đầu phanh bánh xe
Không để ống phanh bị xoắn
Vặn ốc vít điều chỉnh độ chùng để cam không ép guốc phanh mở ra
Bằng công cụ chuyên dụng, hãy tháo chốt móc
Tháo phần đế của bộ guốc phanh dưới ra khỏi giá móc Tương tự cũng tháo phần đế của bộ guốc phanh trên
Hình 4 6: Điều chỉnh độ chùng
Hình 4 7: Tháo đế guốc phanh
Giữ chặt bộ guốc phanh trên và trượt đường hông để tháo bộ này ra khỏi cam Sau đó tháo lò xo hoàn lực
Hình 4 8: Tháo lò xo hoàn lực
Khoan qua phần trảm đinh ri-vê của guốc phanh bằng máy khoan để tháo lớp lót
Rửa sạch bề mặt lớp lót guốc bằng dầu mạch và làm khô Chèn đinh tán ri-vê từ phía lớp lót và tán đinh bắt đầu từ ở giữa và làm từ từ đến 2 đầu
Tán đinh từ giữa đến 2 đầu sao cho luôn phải ép kín guốc và lớp lót lại với nhau
Tải ở lớp trảm đinh ri-vê 17 đến 19 kN (1700 đến 1900kgf)
Chọn lớp lót tùy theo điều kiện vận hành xe cộ Dùng các lớp lót có cùng kích thước và màu ở cả các phía trái và phải trong một trục
Sau khi lắp lớp lót lại thì phải kiểm tra độ tiếp xúc với đùm phanh trong và sửa lại nếu tiếp xúc yếu Sửa lại bộ phận này cho đúng với bộ phanh
Hình 4 9: Khoan trảm đinh ri vê
Sửa đùm phanh: Nếu đùm phanh có độ trụ là 0.2mm hoặc ít hơn hoặc bị xước thì phải sửa lại cho đúng Sau khi gia công hãy dùng lớp lót lớn hơn
Bảng 4 2: Bảng trình tự lắp
Lắp lò xo hồi lực guốc phanh ở cả 2 phía
Bằng ngón trỏ và ngón cái cùng một bàn tay và nhét vào lỗ bạc lót chốt trục móc của cả 2 phanh và nâng bộ guốc phanh trên bằng tay khác
Lắp với trục lăn bộ guốc phanh vào cam và cho quay
Lắp phía đế của bộ guốc phanh trên vào giá đỡ móc Tương tự, lắp phía đế của bộ guốc phanh dưới vào giá đỡ móc
Hình 4 11: Lắp lò xo hồi lực
Hình 4 12: Lắp trục lăn bộ guốc phanh vào cam
Hình 4 13: Lắp đế bộ buốc phanh
Quay chốt móc và cố định nó với đĩa hãm
Hình 4 14: Cố định chốt móc với đĩa hãm
Nếu đùm phanh có độ trụ là 0.2 hoặc nhỏ hơn hoặc bị xước thì phải chỉnh lại cho đúng Sau khi gia công xong phải dùng 1 lớp lót lớn hơn
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ QUY TRÌNH THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN
Ý tưởng thiết kế
Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô ngày càng phát triển, đi cùng đó việc giảng dạy và học tập về các hệ thống trên ô tô cũng ngày càng được cải tiến Với nhiệm vụ thiết kể và thi công mô hình hệ thống phanh khí nén dưới hình thức thu gọn thành mô hình nhằm mục đích phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập phải đảm bảo những yếu tố nhỏ gọn và đơn giản Qua tìm hiểu và căn cứ vào không gian của xưởng, đề tài đòi hỏi một mô hình phải gọn, nhẹ, dễ dàng di chuyển nhưng cũng đảm bảo được sự vững vàng và chắc chắn khi sử dụng, vận hành
Với việc tận dụng lại những thiết bị cũ của các khóa trước và sửa chửa những thiết bị hư hỏng nhằm tiết kiệm chi phí trong quá trình thực hiện thi công Mô hình chỉ mang tính chất phục vụ công tác giảng dạy và học tập nên một số đặc tính của các cơ cấu, chi tiết chỉ mang tính chất tương đối, không thể đạt được điều kiện như khi vận hành ngoài thực tiễn, tuy nhiên vẫn đảm bảo được tính thực tế, thể hiện đầy đủ các tính năng của các chi tiết, hệ thống trên mô hình Đồng thời, sinh viên có thể thực tập, vận hành, kiểm tra và điều chỉnh một cách dễ dàng các thiết bị trên mô hình
Mô hình mang yếu tố trực quan sinh động, đảm bảo kết hợp hài hòa giữa khoa học kỹ thuật và thẩm mỹ Để đạt được hiệu quả thi công tối đa, cần phải đưa ra nhiều phương án, giả thuyết về thiết kế sau đó so sánh, phân tích các yếu tố cần thiết trước khi bắt đầu thi công.
Phương án bố trí hệ thống trên sa bàn
Trên thực tế có rất nhiều cách thiết kế sa bàn tùy thuộc vào những điều kiện khác nhau (thiết bị, công nghệ chế tạo, ) mà ta có thể lên phương án thiết kế sa bàn phù hợp, sau đây có hai phương thiết kế sa bàn cho đề tài tối ưu nhất: sa bàn kiểu bảng và sa bàn kiểu bàn
5.2.1 Sa bàn bố trí kiểu bảng
Giá đỡ sa bàn bao gồm:
Phần dưới bảng: bình chứa khí
Phần trên bảng: tổng phanh, van relay đơn, van relay kép, các mô hình mặt cắt của các thiết bị và các đường ống dẫn khí
Các thiết bị được gá lắp theo sơ đồ bố trí sau:
Hình 5 1: Sơ đồ bố trí kiểu sa bàn Ưu điểm:
Hình dáng nhỏ gọn, ít chiếm diện tích
Dễ dàng trong việc di chuyển
Thể hiện rõ nguyên lý hoạt động, phù hợp trong việc giảng dạy và học tập
Thiết kế yêu cầu gá lắp phức tạp
Khối lượng các chi tiết lớn, gây thiếu ổn định khi vận hành thiết bị Đòi hỏi thiết kế khung phải vững chắc, an toàn
5.2.2 Sa bàn bố trí kiểu bàn
Phần khung của sa bàn được tính chịu lực phù hợp với điều kiện của mô hình khi không vận hành và khi vận hành
Sa bàn có hình chữ nhật nhằm đảm bảo diện tích mặt bàn vừa đủ lắp các chi tiết nhưng đồng thời cũng tiết kiệm diện tích, dễ dàng trong việc di chuyển
Bình chứa khí nén được đặt phía bên dưới mặt bàn nhằm đảm bảo tính thẩm mỹ cho toàn bộ hệ thống
Các thiết bị được bố trí theo sơ đồ sau:
Hình 5 2: Sơ đồ bố trí sa bàn kiểu bàn Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản, không cần gá lắp phức tạp
Tính ổn định khi vận hành cao
Thuận lợi trong việc quan sát, giảng dạy và học tập
Chiếm diện tích nhiều hơn sa bàn kiểu bảng
So sánh ưu điểm và nhược điểm của hai phương án thì phương án thiết kế sa bàn kiểu bàn mang lại nhiều giá trị tối ưu hơn.
Thiết kế khung gá lắp các chi tiết
Căn cứ vào hoạt động và điều kiện cụ thể về không gian của xưởng cùng với kích thước của các chi tiết Khung giá phải được thiết kế nhỏ gọn, nhẹ, đủ sức chịu tải Các chi tiết phải được bố trí hài hòa mang tính trực quan cho người học Xuất phát từ những yêu cầu này, mô hình phải được thiết kế có kích thước như sau:
Chiều dài nhỏ nhất: 700mm
Chiều dài lớn nhất: 1000mm
Chiều ngang nhỏ nhất: 700mm
Chiều ngang lớn nhất: 900mm
Chiều cao lớn nhất: 800mm
Cùng với những kích thước đã đề ra ở trên, khung sẽ được thiết kế có hình dạng như sau:
Hình 5 3: Thiết kế khung sa bàn kiểu bàn
Mô hình thi công hoàn chỉnh
Hình 5 4: Mô hình hệ thống phanh khí nén xe 3 cầu
Sau quá trình nghiên cứu và thi công, lắp đặt các chi tiết như khung sa bàn, các mô hình mặt cắt, gia công lắp ráp các đầu nối ống dẫn khí, thì mô hình hệ thống phanh khí nén cho xe ba cầu đã được hoàn thiện và có cái nhìn tổng quát như hình
5.4.1 Vật tư thi công mô hình
Bảng 5 1: Bảng vật tư thi công mô hình
5.4.2 Thi cụng làm mụ hỡnh mặt cắt ẳ cỏc chi tiết Để dễ dàng hiểu được nguyên lý hoạt động của các chi tiết, từ đó có thể dễ dàng hiểu được nguyên lý hoạt động của toàn bộ hệ thống thì mô hình mặt cắt của các chi tiết có thể coi là yếu tố quan trọng, giúp cho người học có một cái nhìn trực quan và sinh động hơn về cấu tạo bên trong của các chi tiết
Bình chứa khí nén 1 cái
Tổng phanh 2 cái Ống hơi 8mm 10m Đồng hồ đo áp suất 0÷15kg/cm 2 4 cái Đầu nối ống hơi 8mm ren 13 20 cái Đầu nối ống hơi 12mm ren 19 4 cái Đầu nối 12mm sang 8mm 4 cái Đầu nối ren trong, ren ngoàiTrong 13 -
Nối nhựa 3 ngã 8mm 10 cái
Nút bịt bằng đồng Ren 16 3 cái Đầu nối ống hơi
Hình 5 5: Mô hình mặt cắt tổng phanh
Mục đích chính của việc cắt mô hình này là để lộ các chi tiết bên trong thân của tổng phanh khí nén như: piston sơ cấp, van điều khiển sơ cấp, piston thứ cấp, van điều khiển thứ cấp, các vòng gioăng làm kín, lò xo van, lỗ cấp khí, lỗ khí ra, lỗ xã Từ đó giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của chi tiết này Bằng cách cắt chi tiết có thể giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận và thực hành với các chi tiết bên trong của tổng phanh, hiểu được quá trình đóng mở van, đường khí cung cấp đến và đường khí thừa thoát ra ngoài khi van đóng Khi tìm hiểu chi tiết này, sinh viên cần lưu ý nắm rõ lý thuyết nguyên lý hoạt động và cách các chi tiết tương tác với nhau (piston, lò xo, )
Quá trình thi công và lắp đặt mô hình mặt cắt tổng phanh:
- Tháo và nghiên cứu vị trí các chi tiết của tổng phanh
- Lấy dấu và dùng dụng cụ cắt thân van
- Sơn mặt cắt trên thân van
- Lắp trở lại các chi tiết theo ngược trình tự tháo
- Lắp đặt mô hình cắt trên sa bàn bằng 3 bu-lông tạo độ ổn định cho chi tiết khi mô hình đang vận hành
Hình 5 6: Mô hình mặt cắt van relay kép
Mục đích chính của việc cắt mô hình này là để lộ các chi tiết bên trong thân của van relay kép như: piston sơ cấp, van điều khiển sơ cấp, piston thứ cấp, van điều khiển thứ cấp, các vòng gioăng làm kín, lò xo van, lỗ cấp khí, lỗ khí ra, lỗ xã Từ đó giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của chi tiết này Bằng cách cắt chi tiết có thể giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận và thực hành với các chi tiết bên trong của tổng phanh, hiểu được quá trình đóng mở van, đường khí cung cấp đến và đường khí thừa thoát ra ngoài khi van đóng Khi tìm hiểu chi tiết này, sinh viên cần lưu ý nắm rõ lý thuyết nguyên lý hoạt động và cách các chi tiết tương tác với nhau (piston, lò xo, )
Quá trình thi công và lắp đặt mô hình mặt cắt van relay kép
- Tháo và nghiên cứu vị trí các chi tiết của van rơ le kép
- Lấy dấu và dùng dụng cụ cắt thân van
- Sơn mặt cắt trên thân van
- Lắp trở lại các chi tiết theo ngược trình tự tháo
- Cố định mô hình mặt cắt van relay kép bằng 3 bu-lông tạo độ ổn định cho chi tiết khi mô hình đang vận hành
Hình 5 7: Mô hình mặt cắt van relay
Mục đích chính của việc cắt mô hình này là để lộ các chi tiết bên trong thân của van relay như: piston, các vòng gioăng làm kín, lò xo van, lỗ khí tín hiệu, lỗ cấp khí, lỗ khí ra, lỗ xã Từ đó giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của chi tiết này Bằng cách cắt chi tiết có thể giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận và thực hành với các chi tiết bên trong của van relay, hiểu được quá trình đóng mở van, đường khí cung cấp đến và đường khí thừa thoát ra ngoài khi van đóng Khi tìm hiểu chi tiết này, sinh viên cần lưu ý nắm rõ lý thuyết nguyên lý hoạt động và cách các chi tiết tương tác với nhau (piston, lò xo, )
Quá trình thi công và lắp đặt mô hình mặt cắt van relay
- Tháo và nghiên cứu vị trí các chi tiết của van rơ le
- Lấy dấu và dùng dụng cụ cắt thân van
- Sơn mặt cắt trên thân van
- Lắp trở lại các chi tiết theo ngược trình tự tháo
- Cố định mô hình mặt cắt van relay bằng 3 bu-lông tạo độ ổn định cho chi tiết khi mô hình đang vận hành
Hình 5 8: Mô hình mặt cắt bầu phanh kép
Mục đích chính của việc cắt mô hình này là để lộ các chi tiết bên trong thân của bầu phanh như: màng cao su, lò xo, khoang cấp khí nén, khoang khí trời, cơ cấu cần phanh Từ đó giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của chi tiết này Bằng cách cắt chi tiết có thể giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận và thực hành với các chi tiết bên trong của tổng phanh, hiểu được quá trình hoạt động của bầu phanh khi phanh và không phanh
Quá trình thi công và lắp đặt mô hình mặt cắt bầu phanh kép:
- Tháo và nghiên cứu vị trí các chi tiết của bầu phanh kép
- Lấy dấu và dùng dụng cụ cắt thân van
- Sơn mặt cắt trên thân van
- Lắp trở lại các chi tiết theo ngược trình tự tháo
- lắp thân bầu phanh lên giá thông qua 2 bu- lông
Hình 5 9; Mô hình mặt cắt bầu lọc khí
Mục đích chính của việc cắt mô hình này là để lộ các chi tiết bên trong thân của bầu lọc khí như: các hạt hút ẩm, van sấy, lò xo, Từ đó giúp sinh viên hiểu được nguyên lý hoạt động của chi tiết này
Quá trình thi công và lắp đặt mô hình cắt lọc khí
- Tháo và nghiên cứu vị trí các chi tiết của lọc khí
- Lấy dấu và dùng dụng cụ cắt thân van
- Sơn mặt cắt trên thân van
- Lắp trở lại các chi tiết theo ngược trình tự tháo
- Dùng tâm mi ca trong lắp lên phần võ bị cắt để giữa các phần tử lọc và sinh viên có thể quan sát các phần tử bên trong lọc khí
- Cố định mô hình cắt lọc khí bằng 2 bu-lông lên giã đỡ
Hình 5 10: Mô hình mặt cắt van chia hơi
Mục đích cắt chi tiết này là để làm lộ ra các chi tiết bên trong thân của van chia hơi như màng cao su, lò xo, Từ đó giúp sinh viên hiểu được nguyên lý hoạt động của chi tiết này
Quá trình thi công và lắp đặt mô hình mặt cắt van chia hơi
- Tháo và nghiên cứu vị trí các chi tiết của van chia hơi
- Lấy dấu và dùng dụng cụ cắt thân van
- Sơn mặt cắt trên thân van
- Lắp trở lại các chi tiết theo ngược trình tự tháo
- Cố định mô hình mặt cắt van chia hơi bằng 2 bu-lông tạo độ ổn định cho chi tiết khi mô hình đang vận hành
5.4.3 Quy trình lắp ráp các chi tiết mô hình hệ thống trên sa bàn
5.4.3.1 Chuẩn bị các chi tiết trước khi lắp đặt
Tháo gỡ các chi tiết ở trên mô hình cũ
Thực hiện cắt sa bàn cũ, tính toán hàn ghép theo bản vẽ sa bàn mới vừa thiết kế
Xử lý bề mặt phần khung sắt đã hàn ghép, chuẩn bị sơn
Tháo lắp, kiểm tra, sữa chửa các chi tiết trên hệ thống phanh khí nén để đảm bảo khả năng hoạt động tốt khi lắp đặt lên sa bàn
5.4.3.2 Quy trình lắp đặt các chi tiết lên sa bàn
Bước 1: Lắp đặt tổng phanh:
Cố định tổng phanh bằng 3 bu-lông với mặt bàn giúp cố định tổng phanh khi vận hành mô hình
Hình 5 11: Lắp đặt tổng phanh
Bước 2: Lắp đặt van relay kép:
- Gia công lắp ráp các đầu nối ống dẫn khí từ bình chứa cấp đến van, từ van ra bầu phanh (đồng hồ đo áp suất)
- Cố định van relay kép bằng 4 bu-lông
Hình 5 12: Lắp đặt van relay kép
Bước 3: Lắp đặt 3 van relay đại diện cho 3 cầu (cầu trước, cầu giữa, cầu sau)
- Gia công lắp ráp các đầu nối ống dẫn khí từ bình chứa cấp đến van, từ van ra bầu phanh (đồng hồ đo áp suất)
- Cố định van relay bằng 4 bulong
Hình 5 13: Lắp đặt van relay
Bước 4: Lắp đặt sơ đồ nguyên lý hoạt động, đồng hồ đo áp suất
Cố định bảng mica sơ đồ nguyên lý bằng các đinh tán
Lắp đặt các đồng hồ đo áp suất và cố định bằng keo nến
Hình 5 14: Lắp đặt sơ đồ nguyên lý hoạt động
Bước 5: Đo, cắt, gắn các ống hơi dẫn khí đến từng bộ phận.
Vận hành mô hình hệ thống phanh khí nén
5.5.1 Kiểm tra mô hình trước khi vận hành
Kiểm tra các đường ống dẫn khí đến các chi tiết xem có lắp dặt đúng và đầy đủ không
Kiểm tra van an toàn bình chứa khí nén
5.5.2 Vận hành và kiểm tra hệ thống
Cấp khí nén từ máy nén khí vào bình chứa qua van 1 chiều
Quan sát đồng hồ đo áp suất của bình chứa trên mô hình
Kiểm tra nhanh sự rò rỉ hơi tại các chi tiết, kết nối giữa các ống hơi
Sau khi áp suất bình chứa đạt yêu cầu (khoảng 7kg/cm 2 ), tiến hành đạp bàn đạp tổng phanh để kiểm tra sự rò rỉ hơi
Quan sát đồng hồ đo áp suất của cầu trước, cầu giữa, cầu sau khi đã đạp phanh
Hình 5 15 : Kiểm tra áp suất bình chứa bằng đồng hồ đo áp suất
5.5.3 Vận hành mô hình hệ thống phanh khi không bị pan (phanh bình thường)
- Cấp khí nén từ máy nén khí vào bình chứa
- Đạp phanh và quan sát đồng hồ đo áp suất của bình chứa, khi áp suất bình chứa đạt khoảng 7kg/cm 2 thì có thể sử dụng
Hình 5 16: Kiểm tra áp suất phanh các cầu trường hợp phanh bình thường Đạp bàn đạp phanh để kiểm tra hoạt động của áp suất phanh tại các cầu xe:
Phanh bình thường 3 cầu xe đều có áp suất cấp đến bầu phanh chỉ ra khi quan sát 3 đồng hồ bên trái
5.5.4 Vận hành mô hình hệ thống phanh khi bị pan (phanh hỏng 1 dòng)
Vận hành mô hình hệ thống phanh khi pan một dòng đến cầu trước:
Ngắt đường khí từ bình chứa 1 (phanh cầu trước) cung cấp đến tổng phanh Đạp bàn đạp ở tổng phanh và quan sát đồng hồ đo áp suất của cầu trước, cầu giữa, cầu sau
Hình 5 17: Ngắt đường khí cung cấp đến cầu trước ở tổng phanh
Dùng kềm để tác động ngắt khí nén từ bình chứa đến tổng phanh
Hình 5 18: Bảng đồng hồ đo áp suất khi ngắt khí cung cấp đến cầu trước
Sau khi ngắt khí nén cung cấp đến cầu trước ở tổng phanh, có thể thấy được đồng hồ đo áp suất ở cầu trước đã không còn áp suất nhưng cầu giữa và cầu sau thì vẫn hoạt động bình thường
Vận hành mô hình hệ thống phanh khi pan dòng khí nén cấp cho cầu giữa:
Hình 5 19: Ngắt khí nén cung cấp đến cầu giữa ở tổng phanh
Dùng kềm để tác động ngắt khí nén từ bình chứa đến tổng phanh
Hình 5 20: Bảng đồng hồ đo áp suất khi ngắt khí cung cấp đến cầu giữa
Sau khi ngắt khí nén cung cấp đến cầu giữa ở tổng phanh, có thể thấy được đồng hồ đo áp suất ở cầu giữa đã không còn áp suất nhưng cầu trước và cầu sau thì vẫn hoạt động bình thường.
VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
Hoạt động của mô hình hệ thống phanh khí nén
Trước khi cung cấp khí nén từ máy nén vào bình chứa của mô hình, việc kiểm tra hệ thống để đảm bảo an toàn là cần thiết trước khi sử dụng Cần kiểm tra các đầu nối và ống dẫn khí xem có bất kỳ dấu hiệu rò rỉ nào không Trong trường hợp phát hiện rò rỉ, cần phải thay mới ngay lập tức vì rò rỉ có thể gây giảm áp suất trong hệ thống và làm giảm hiệu suất phanh, gây nguy hiểm cho cả mô hình và người sử dụng Khi thực hiện kiểm tra, cần chú ý quan sát các đường ống trong phần dẫn động hơi và các phớt làm kín để đảm bảo chúng hoạt động một cách hiệu quả
6.1.2 Khi hoạt động bình thường
Khi mô hình đang hoạt động bình thường, người điều khiển cần thường xuyên quan sát các đồng hồ đo áp suất của hệ thống Nếu phát hiện bất kỳ dấu hiệu bất thường nào, cần ngay lập tức ngắt khí nén cung cấp đến bình chứa để tiến hành kiểm tra và xử lý tình huống kịp thời.
Bảo dưỡng và an toàn trước khi sử dụng mô hình
Vệ sinh bề mặt các chi tiết
Kiểm tra các đường ống hơi đảm bảo độ kín khít, tránh hiện tượng rò rỉ
Kiểm tra hành trình tự do của bàn đạp phanh
Kiểm tra bình chứa khí nén
Kiểm tra khả năng hoạt động của các đồng hồ đo áp suất
6.2.2 Các nguyên tắc an toàn khi vận hành sử dụng mô hình Đọc kỹ tài liệu hướng dẫn sử dụng trước khi vận hành mô hình
Hiểu rõ được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí nén trước khi sử dụng mô hình Áp suất bình chứa phải đủ điều kiện vận hành khoảng 7 kg/cm2 (điều kiện thực tế vào khoảng 5.2-5.4kg/cm2 là có thể sử dụng.)
Khi bình chứa khí nén vẫn còn áp suất, không được tháo rời các đường ống dẫn khí
Thực hiện nghiêm túc các chỉ dẫn
Quy trình sử dụng mô hình hệ thống phanh khí nén
Bước 1: Kiểm tra các đường ống dẫn khí, cấp khí nén vào bình chứa khí nén Bước 2: Quan sát đồng hồ đo áp suất bình chứa khí nén
Bước 3: Kiểm tra sự rò rỉ trên các đường ống dẫn khí, đầu nối
Bước 4: Kiểm tra hoạt động của các cầu phanh Tác dụng một lực lên bàn đạp tổng phanh và quan sát đồng hồ đo áp suất của các cầu Thực hiện các góc bàn đạp khác nhau để thấy được sự liên hệ giữa góc đạp phanh ảnh hưởng đến áp suất phanh ở các cầu.
Các chú ý khi vận hành hệ thống
Khi sử dụng mô hình hệ thống phanh khí nén, cần tuân thủ một số lưu ý quan trọng Đặc biệt, việc sử dụng bình khí nén cần được thực hiện đúng quy cách để tránh nguy cơ gây tai nạn Do đó, trong quá trình sử dụng, người điều khiển cần cực kỳ cẩn trọng và chú ý đặc biệt đến việc tuân thủ các hướng dẫn và quy định an toàn
6.4.1 Yếu tố nguy hiểm khi làm việc với bình khí nén
Nổ do áp lực: Là một vấn đề nghiêm trọng cần được cân nhắc khi sử dụng bình khí nén Bình khí nén có thể dễ dàng bị nổ khi chịu nhiệt độ cao, bị đổ ngã, va chạm mạnh, hoặc khi bình bị ăn mòn và rỗ quá mức quy định
6.4.2 Quy tắc an toàn khi làm việc với bình khí nén
Trước khi sử dụng, các bình chứa khí nén cần phải được kiểm định an toàn và đăng ký sử dụng theo quy định Việc vận hành các bình khí nén cần phải được giao cho những người từ đủ 18 tuổi trở lên, có đủ sức khỏe và đã được huấn luyện đầy đủ Những người này cũng cần phải hoàn thành sát hạch và đạt yêu cầu về kiến thức chuyên môn trước khi được giao trách nhiệm vận hành
Trên bình khí nén cần phải có đầy đủ các thiết bị an toàn trước khi sử dụng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và môi trường làm việc
Bình khí nén cần phải được đặt cách xa nguồn điện ít nhất 5 mét để đảm bảo an toàn Nó cũng không nên được đặt ở những nơi có nguy cơ gây cháy nổ, như gần nguồn nhiệt, nguồn lửa hoặc trong môi trường dễ bắn nổ
Bình khí nén không được phép đặt trong nhà hoặc kề nhà có người ở, cũng như trong những công trình công cộng hoặc công trình sinh hoạt
Việc tự ý di chuyển bình khí nén hoặc sử dụng nó cho mục đích khác mà không có sự đồng ý của người quản lý thiết bị là không được phép Trước khi di chuyển bình khí nén, người sử dụng cần phải đảm bảo rằng bình đã được xả hết khí còn lại bên trong để tránh nguy cơ tai nạn
Việc hàn hoặc sửa chữa bình khí nén và các bộ phận chịu áp lực của bình khi vẫn còn áp suất trong bình là không an toàn và không được phép Việc này có thể gây ra nguy cơ nổ hoặc rò rỉ khí, gây nguy hiểm cho mọi người xung quanh
Cũng không được phép chèn, hãm vật nặng hoặc sử dụng bất kỳ biện pháp nào để thêm tải trọng cho van an toàn khi bình đang hoạt động Điều này có thể làm giảm hiệu suất hoạt động của van an toàn hoặc gây ra hỏng hóc, tạo ra nguy cơ nổ hoặc rò rỉ khí
Cuối cùng, việc sử dụng bình khí nén vượt quá thông số kỹ thuật được cơ quan kiểm định cho phép là không an toàn và không được chấp nhận Sử dụng thiết bị với áp suất hoặc dung lượng vượt quá giới hạn có thể gây ra nguy cơ nổ, rò rỉ hoặc hỏng hóc, đồng thời cũng làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của thiết bị
6.4.4 Phải đình chỉ sử dụng bình khí nén trong các trường hợp
Khi áp suất bình vượt quá mức cho phép
Khi các thiết bị an toàn trên bình khí nén không hoạt động đúng cách hoặc không tốt
Khi nhận thấy các bộ phận chịu áp lực của bình không còn nguyên vẹn, có vết nứt, phồng, rỉ sét, hoặc mòn đáng kể
Khi xảy ra sự cháy có nguy cơ đe dọa đến bình đang có áp suất
Khi đồng hồ đo áp suất bị hỏng và không thể sử dụng các dụng cụ khác để xác định áp suất trong bình.
Một số bài tập thực hiện trên mô hình
6.5.1 Bài tập 1: Quan sát cấu tạo hệ thống phanh khí nén
Xác định các thành phần trên mô hình hệ thống phanh khí nén:
Bộ phận cung cấp khí nén: Bình chứa khí nén
Bộ phận điều khiển: Tổng phanh
Cơ cấu chấp hành: Van relay, van relay kép Đồng hồ hiển thị giá trị áp suất phanh của bình chứa và bầu phanh
6.5.2 Bài tập 2: Quan sát hoạt động của mô hình
Khi áp suất bình chứa đạt đủ điều kiện hoạt động 7-8 kg/cm 2
Tác dụng lực lên bàn đạp tổng phanh, tăng dần góc đạp bàn đạp
Quan sát đồng hồ đo áp suất của cầu trước, cầu giữa, cầu sau đều tăng hoặc giảm như nhau Kết luận phanh hoạt động bình thường
Nhả phanh chân và nghe âm thanh xả khí ra từ van xả của tổng phanh, từ bầu phanh đến van xả của van relay, từ van xả của van relay kép
Hình 6 1: Hình ảnh tất cả đồng hồ đo áp suất đều hoạt động khi ở trạng thái bình thường
6.5.3 Bài tập 3: Tạo sự cố trên mô hình và quan sát Đảm bảo hệ thống đã đủ áp suất
Ngắt lần lượt một trong hai đường khí nén từ bình chứa cung cấp đến tổng phanh
Quan sát các đồng hồ đo áp suất trên hệ thống sẽ thấy được dù có ngắt đường khí nào cung cấp đến tổng phanh thì áp suất cầu sau vẫn luôn được đảm bảo Có nghĩa là để hệ thống phanh trên ô tô luôn hoạt động hiệu quả, đảm bảo hiệu suất phanh cao thì cần phải lắp một van relay kép (Dual Relay Valve)
Cầu giữa và cầu sau hoạt động khi mất phanh cầu trước
Hình 6 2: Cầu giữa và cầu sau hoạt động khi mất phanh cầu trước
Cầu trước và cầu sau hoạt động khi mất phanh cầu giữa
Hình 6 3: Cầu trước và cầu sau hoạt động khi mất phanh cầu giữa
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Hiểu được sự quan trọng trong việc thiết kế thi công mô hình hệ thống phanh khí nén làm công cụ và phương tiện quang trọng trong quá trình giảng dạy, đồng thời cũng là cầu nối giữa giáo viên và sinh viên nhằm trao dồi thêm về những kiến thức và tiếp cận thực tiễn trong quá trình học của sinh viên Dưới sự hướng dẫn của thấy Nguyễn Văn Toàn và sự nỗ lực hết mình và học hỏi không ngừng nghỉ của bản thân đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án Suốt quá trình làm việc thiết kế và chế tạo, chúng em đã tìm ra phương pháp tối ưu nhất để lựa chọn phương án thiết kế mô hình hệ thống phanh khí nén Bằng cách tính toán và kiểm nghiệm, chúng tôi đã đảm bảo rằng mô hình của chúng tôi được xây dựng vững chắc, khoa học và thẩm mỹ, đồng thời vẫn đảm bảo thời gian và kinh phí được quản lý một cách hiệu quả
Mô hình hệ thống phanh khí nén sẽ mang lại ý nghĩa quan trọng trong quá trình học tập và giảng dạy về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này Nó sẽ nâng cao tính trực quan và sinh động của các bài học, giảm bớt công sức mà giáo viên phải bỏ ra và đồng thời giúp sinh viên nắm vững kiến thức một cách hiệu quả Việc hoàn thiện mô hình này sẽ góp phần cải thiện cơ sở vật chất của trường học và đồng thời là một bước nhỏ nhưng quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục
Trong quá trình thiết kế do những hạn chế về tài lực và trí lực nên chúng em chưa hoàn thành được mô hình thi công tốt hơn hiện tại Nếu có cơ hội và điều kiện để thực hiện tiếp thì mô hình sẽ được hoàn thiện tốt hơn như thêm hệ thống chống bó cứng khi phanh ABS hơi sẽ giúp hệ thống trở nên hoàn hảo và có ứng dụng thực tế vào các xe tải có tải trọng lớn hiện nay
Trong những dòng cuối cùng, em muốn bày tỏ lòng biết ơn và sự tự trách nhiệm trong quá trình làm việc Chúng em đã tích lũy được nhiều kiến thức mới và cố gắng hoàn thiện đề tài một cách nhanh chóng để đạt được yêu cầu đã đặt ra Tuy nhiên, với khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế, không thể tránh khỏi những thiếu sót
Em hy vọng được sự đóng góp ý kiến và hướng dẫn từ các thầy cô và các bạn để đề tài có thể được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Toàn và tất cả các thầy cô bộ môn cùng các bạn đã nhiệt tình hỗ trợ để chúng em hoàn thành đề tài “Nghiên cứu, thi công mô hình hệ thống phanh khí nén”
